摘 要：文章主要针对靖远风电场工程1：5000航测地形图D级像控点控制网的设计理念、建立原则和实测过程作了详细的介绍，并且对控制网进行了质量分析与精度评定。阐明了用GPS技术在复杂山区地形建立航测像控网的可行性。

　　关键词；GPS；像控点；精度检验

　　1 工程概况

　　甘肃省靖远风电场规划总装机容量396MW，共分8期建设完成（每期建设49.5MW），总工期大约8年左右。本工程包括五合风电场一、二期，贾寨柯风电场一、二期工程，装机198MW，施工工期4年，每个风电场两期共用一座规模50MVA的110KV升压变电所（终期规模100MVA）送出。该项目位于甘肃省白银市靖远县五合乡东南部，距离靖远县县城约45km，距离平川区约24km。场区地形条件复杂，为沟梁相间，波状起伏。山区交通状况不便，整个测区范围约为130km2，需要测绘1：5000地形图。为了能够高质高效的完成测图任务，决定采用航测的方式来成图，影像数据为徕卡ADS80所获得，为了航测加密的需要，我们要建立必要的像控点，在这种大范围的山区，且交通情况不便利的情况下作业，给我们的测量工作带来了极大的不便。

　　2 控制网的设计

　　针对现阶段靖远风电场的实际情况，为了满足计划进度要求，决定根据已有图纸，结合风电场风机布设情况，在测区范围内布设13座D级GPS控制点，起算点是在测区内找到的四等国家三角点大梁和金家岘，经实地找寻后确定点位保存完好可以作为像控点的起算数据。由于像控点的布设不要求通视，但要布设在相片上容易辨别的地方，便于影像上准确刺点。所以我们采用首先在总的影像图上进行大的网形设计，然后在实地使用局部放大的影像进行精确选点的方式来进行布设控制网，最终网图如图1所示。由于山区地形复杂，高程控制点我们布设在测区最中央的大路附近，采用四等三角高程闭合路线施测，以这些高程点为基础其余像控点高程采用GPS拟合的方式来完成。

　　图1 靖远风电场工程D级像控点平面控制网图

　　3 数据处理及成果质量分布

　　3.1 平面控制网基线解算

　　基线解算采用徕卡LGO测量办公室软件进行。部分基线解算截取了时间段、剔除了不健康的卫星，以最优的方法进行基线处理。基线合格后用LGO导出，平差处理在CosaGPS后处理软件中进行，计算的同步环、异步环的闭合差和复测基线的长度较差及基线解算结果精度见表1。

　　表1 平面控制网基线解算结果精度统计mm

　　从以上同步环、异步环和复测基线精度统计来看。基线解算精度较高，没有发现GPS基线向量存在粗差的情况，说明GPS外业观测数据良好。

　　3.2 平面控制网平差

　　3.2.1 三维无约束平差

　　选择在WGS84椭球下进行三维无约束平差，平差结果精度指标符合规范要求，无约束平差结果精度见表2。

　　表2 三维无约束平差点位中误差精度统计

　　注：最弱点G009精度为15.5mm

　　3.2.2 二维约束平差

　　采用1980年西安椭球，高斯3°带投影，中央子午线105° ，以“大梁和金家岘“两个四等国家三角点坐标作起算数据，采用CosaGPS后处理软件求出其他点在1980年西安坐标下的平面坐标。网平差结果精度统计为：二维约束平差中最弱边的相对中误差为1/24万，最弱点点位中误差不大于9mm。以上精度均优于设计要求，完全满足D级控制网的精度要求。

　　3.3 高程计算

　　沿测区中心道路布设6座高程点，以大梁的高程为起算点采用自编三角高程计算表格（Excel）首先计算各闭合线路中各点高差，平距改化及概略高程。然后采用南方平差易（2005版）软件进行水准线路平差（精度为国家四等）。最后结合大梁、金家岘两个国家三角点采用CosaGPS后处理软件进行一维高程拟合计算（采用平面拟合），计算得出网中其余各点高程。水准测量闭合差符合闭合差限差要求，详见表3。

　　表3水准测量闭合差统计

　　其余各像控点高程经过内业加密过程中的观测，其精度符合1：5000航测地形图成图要求。可以作为测区1：5000航测地形图加密高程控制点使用。

　　4 控制网精度检核

　　采用拓普康GPT-4K0233全站仪对测区中央及两头的GPS边长采用对向观测的方法进行边长的检测，检测边长结果比较见表4。

　　表4 全站仪检测边与GPS边长比较

　　由上表的GPS网平差边长与全站仪施测的部分边长作比较可知，边长较差符合要求，控制点的平面精度能够满足1：5000航测地形图的加密精度，对控制点在影像上进行刺点后可以转交内业人员进行航测加密，最终完成测图工作。

　　5 结束语

　　在此次靖远风电场工程D级像控网的建立过程中，克服了诸多的困难，采用了GPS技术和计算机技术，高效高质量地完成了控制网的建立工作。为后续1：5000航测地形图的加密工作提供了像控点，保证了1：5000地形图的精度。为复杂山区像控点的布设测量工作积累了经验，并且对后续风机位的测设与场内道路的设计及测设工作提供了首级控制网，为整个风电项目优质高效的施工建设提供了有力的保证。

　　参考文献

　　[1]徐绍铨，张华海.GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉大学出版社，2003.[2]魏二虎，黄劲松.GPS测量操作与数据处理[M].武汉：武汉大学出版社，2005.

　　[3]周忠谟，易杰军，周琪.GPS测量原理及应用[M].北京测绘出版社，1999.[4]刘良福.乐昌峡水利枢纽工程三等控制网的设计与建立[J].水利水电测绘，2013.

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